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2024级高二第五次定时训练物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．现有标有“110 V　40 W”的灯泡L1和标有“110 V　100 W”的灯泡L2及一只最大阻值为500 Ω的滑动变阻器R，将它们接在220 V的电路中，在如图所示的几种接法中，要使灯泡均能正常发光且电路消耗功率最小，最合理的是（　　）
A． B．
C． D．
2．如图所示，a、b为两条平行长直导线，两导线中均通有水平向右的恒定电流，A、B是空间两点，与直导线均在纸面内，则下列判断正确的是（　　）
A．A点的磁场方向一定垂直纸面向外
B．A点的磁场方向一定垂直纸面向内
C．B点的磁场方向一定垂直纸面向外
D．B点的磁场方向一定垂直纸面向内
3．2025年5月12日“全国防灾减灾日”当天，一架八旋翼无人机在四川雅安，模拟地震-泥石流的复合灾害现场，把搭载伤员的“可调节式担架模块”整体吊起，完成了3公里、2500米海拔的空中转运。已知无人机及其装备的质量为M，无风悬停时发动机的输出功率为P，八旋翼桨叶旋转形成圆面，其形成圆面的面积为S，推动静止空气，使空气获得的速度为v，重力加速度为g，空气密度为，下面说法正确的是（　　）
A．单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为
B．单位时间内桨叶旋转推动空气的质量为
C．无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为
D．无人机悬停时，悬吊伤员的质量可表示为
4．如图所示，A、B两物体质量之比mA：mB＝3：2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则（　　）
A．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成系统的动量守恒
B．若A、B所受的摩擦力大小不相等，A、B、C组成系统的动量不守恒
C．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成系统的动量守恒
D．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数不同，A、B、C组成系统的动量不守恒
5．如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时为计时起点，其振动的x－t图像如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）
A．t4时刻振子在A点
B．t2时刻振子在B点
C．在t1～t2时间内，振子的位移在增大
D．在t3～t4时间内，振子的位移在减小
6．一个质点在水平方向上做简谐运动的位移随时间变化的关系是x=5sin(5πt)cm，则下列判断正确的是（ ）
A．该简谐运动的周期是0.2s B．头1s内质点运动的路程是100cm
C．0.4s到0.5s内质点的速度在逐渐减小 D．t=0.6s时刻质点的动能为0
7．(真题改编) 如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，从左至右摆长依次增加，小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度，由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时，小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点，同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则（ ）
A．小球甲第一次回到释放位置时，小球丙加速度为零
B．小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙动能最大
C．小球甲、乙的振动周期之比为4:3
D．小球丙、丁的摆长之比为
8．如图所示装置中,已知弹簧振子的固有频率f固=2Hz,电动机皮带轮的直径d1是曲轴皮带轮d2的．为使弹簧振子的振幅最大,则电动机的转速应为(　　)
A．60r/min B．120r/min C．30r/min D．240r/min
二、多项选择题:本题共4小题，每小题4分，共16分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
9．某同学把单摆固定在光滑斜面上（斜面静止不动），并让小球在斜面上来回摆动（摆角很小），下列选项中与单摆周期有关的量是（　　）
A．斜面的倾角 B．摆球的质量
C．摆球的振幅 D．摆线的长度
10．质量为的物块从距离地面高度为处自由下落，在下落到距离地面高度为时，质量为的子弹以的水平速度瞬间击中物块并留在其中。重力加速度取，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．子弹击中物块后瞬间，物块水平方向的速度大小变为
B．子弹击中物块后瞬间，物块竖直方向的速度大小变为
C．物块下落的总时间为
D．物块下落的总时间为
11．一个质点在平衡位置点附近做简谐运动，若从点开始计时，经过质点第一次经过点，再继续运动，又经过它第二次经过点，质点的振动周期可能是（ ）
A． B． C． D．
12．（高考真题）质量均为m的小球a和b由劲度系数为k的轻质弹簧连接，小球a由不可伸长的细线悬挂在O点，系统处于静止状态，如图所示。将小球b竖直下拉长度l后由静止释放。重力加速度大小为g，忽略空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。释放小球b后（　　）
A．小球a可能会运动
B．若小球b做简谐运动，则其振幅为
C．当且仅当时，小球b才能始终做简谐运动
D．当且仅当时，小球b才能始终做简谐运动
三、实验题（本题共2小题，共16分，其中13题每空2分，共8分，14题每空2分，共8分。）
13．（高考真题）常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表（表头）改装而成的，与电源及相关元器件组装后可构成多功能、多量程的多用电表。
(1)某同学使用多用电表正确测量了一个的电阻后，需要继续测量一个阻值大约是的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请选出以下必要的操作步骤并排序：
①把选择开关旋转到“”位置。 ②把选择开关旋转到“”位置。
③将红表笔和黑表笔接触。 ④调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零点。
下列选项中正确的是_________。（单选，填正确答案标号）
A．①③④ B．②③④ C．②④③ D．①④③
(2)如图，某同学为探究由一个直流电源E、一个电容器C、一个电阻及一个电阻（）组成的串联电路中各元器件的位置，利用改装好的电压表分别测量各接线柱之间的电压，测得数据如表：
接线柱 1和2 2和3 3和4 1和4 2和4 1和3
U/V 0 1.53 0 0.56 1.05 0.66
根据以上数据可判断，直流电源E处于 之间，电容器C处于 之间，电阻处于 之间。（填“1和2”“2和3”“3和4”或“1和4”）
14．（高考真题）在用单摆测重力加速度的实验中，
(1)如图1所示，可在单摆悬点处安装力传感器，也可在摆球的平衡位置处安装光电门。甲同学利用力传感器，获得传感器读取的力与时间的关系图像，如图2所示，则单摆的周期为 。s（结果保留3位有效数字）。乙同学利用光电门，从小钢球第1次遮光开始计时，记下第n次遮光的时刻t，则单摆的周期为 ；
(2)丙同学发现小钢球已变形，为减小测量误差，他改变摆线长度l，测出对应的周期T，作出相应的关系图线，如图3所示。算出图线的斜率k和截距b，则重力加速度 ，小钢球重心到摆线下端的高度差 （结果均用k、b表示）
四、解答题
15．（6分）一个连同装备共100 kg的宇航员，在离飞船45 m的位置与飞船处于相对静止的状态．装备中有一个高压气源，能以50 m／s的速度喷出气体．宇航员为了能在10s时返回飞船，则他需要在开始返回的瞬间一次性向后喷出的气体质量是多少？(结果保留2位有效数字)
16．（8分）如图所示的电路中，电源的电动势E=12V，内阻可忽略不计，电阻的阻值分别为R1=R2=20Ω，滑动变阻器的最大阻值R=60Ω，电容器MN的电容C=20μF，现将滑动触头P置于最左端a点，合上开关S，经过一段时间电路处于稳定．求：
（1）通过R1的电流；
（2）断开S后，通过R2的电荷量；
（3）滑动触头P置于最左端a点，合上开关S，待电路稳定后，将P缓慢地从a点移到最右端b点的过程中，通过导线BM的电荷量．
17．（14分）粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈细铁丝，竖直浮在较大的装有水的杯中，把木筷往上提起一段距离A后放手，木筷就在水中上下振动。已知木筷横截面积为S，木筷与铁丝总质量为m，水的密度为ρ，重力加速度为g。以木筷静止时其下端所在位置为原点，竖直向上为正方向。
(1)证明木筷做简谐运动；
(2)已知简谐运动的周期，其中m是做简谐运动物体的质量，k为回复力与位移比值的绝对值。写出放手后木筷位移x随时间t变化的关系式。
18．（16分）如图1所示，细杆两端固定，质量为m的物块穿在细杆上。初始时刻。物块刚好能静止在细杆上。现以水平向左的力F作用在物块上，F随时间t的变化如图2所示。开始滑动瞬间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。细杆足够长，重力加速度为g，θ=30°。
求：
(1)t=6s时F的大小，以及t在0~6s内F的冲量大小。
(2)t在0~6s内，摩擦力f随时间t变化的关系式，并作出相应的f t图像。
(3)t=6s时，物块的速度大小。
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C C A C C B D AD AC
题号 11 12
答案 AD AD
13．(1)B (2) 2和3 1和4 1和2
【详解】（1）要测量一个阻值约为的电阻，需要选择电阻“”挡，即把选择开关旋转到“”位置，后将红表笔和黑表笔短接，然后调节欧姆调零旋钮使指针指向欧姆零。
故选B。
（2） 用电压表进行测量，电源两端电压最大，可知直流电源E处于2和3之间；接1和2、3和4时电压表示数为0，接1和4时电压表有示数，则1和2、3和4之间为电阻，电容器在1和4之间；接1和3时电压表示数比接2和4时小，则1和2之间的电阻阻值比3和4之间的大，即1和2之间电阻为，3和4之间电阻为。
14．(1) 1.31 (2)
【详解】（1）单摆摆动过程中，在最低点绳子的拉力最大，相邻两次拉力最大的时间间隔为半个周期。从图2可知，从起始值到终止值经历的时间间隔
则有
解得
由题可得
解得周期为
（2）设小钢球重心到摆线下端的高度差为，则摆长为
根据单摆周期公式有
可得
变形得
可得图像的斜率为
解得
当时，则有
解得小钢球重心到摆线下端的高度差
15．8.3kg
【详解】设宇航员的速度为v1，则：v1= =4.5m/s，（2分）
释放m1氧气后，则根据动量守恒有：0=m1v2-(M-m1) v1，（2分）
代入数据得m1=8.3kg. （2分）
16．（1）0.3A（2）2.4×10-5C（3）2.4×10-4C
【详解】（1）通过R1的电流：（2分）
（2）电容器所带的电量为：，（2分）
极板带电量为下正上负；
S断开后电容器的电量通过两个支路放电，一是电阻R1支路，另一条是电阻R2和电阻器R的串联支路，根据并联电路的电流关系可知，两支路的电阻之比为20：80，则电流之比为4：1，可知通过R2的电量为. （1分）
（3） 当滑动端滑到b端时可求的电容器的带电量为：，（2分）
此时电容器的极性为上正下负；
则将P缓慢地从a点移到最右端b点的过程中，通过导线BM的电荷量为QBM=Q+Q′=2.4×10-4C．（1分）
17．(1)见解析 (2)
【详解】（1）木筷静止在水中时，设木筷在水中部分的长度为，有（2分）
木筷在静止位置上方x处时，以竖直向上为正方向，合外力为（3分）
联立两式得（2分）
故木筷做简谐运动。
（2）令（2分）
又
ω==（2分）
木筷放手后做简谐运动，可知位移随时间变化的关系式为。（3分）
18．(1)， (2)见解析 (3)
【详解】（1）由图2可知F随时间线性变化，根据数学知识可知（1分）
所以当t=6s时，（1分）
0~6s内F的冲量为F t图围成的面积，即（1分）
（2）由于初始时刻。物块刚好能静止在细杆上，则有（1分）
即
在垂直杆方向，当时， （1分）
则0 4s，垂直杆方向 （1分）
摩擦力 （1分）
在4 6s内，垂直杆方向 （1分）
摩擦力 （1分）
相应的f t图像如图
（2分）
（3）在0~6s内沿杆方向根据动量定理有 （2分）
在0~6s内摩擦力的冲量为f t图围成的面积，则（2分）
联立有
可得 （1分）

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